Строение молекул химические методы исследования

В настоящем учебнике рассмотрены все основные разделы физической и коллоидной химии с традиционным расположением материала. Исключен раздел физической химии, посвященный строению атомов и молекул, так как он подробно излагается в курсе общей химии и частично в курсе физики. Не рассматриваются также физико-химические методы исследования и анализа, ибо даже короткое обсуждение основных инструментальных [c.3]

Однако за два года до публикации цитируемой монографии Вант-Гоффа гораздо глубже взглянул на роль физических методов Брюль. Он говорит, что все чаще наблюдающиеся случаи перегруппировок делают недостаточно убедительными химические методы исследования строения соединений, что свободный от ошибок путь открывается с применением физических методов, чему положил начало Копп. Однако во времена Коппа не было представлений о внутримолекулярных отношениях атомов, т. е. о химическом строении молекул, да и сами методы не были еще в достаточной степени разработаны. Теперь же пришло время использовать предлагаемый физикой инструмент для практического применения в химии [4, с. 140]. Положение, высказанное Брюлем, хотя он и имел в виду в первую очередь рефрактометрию, — это верстовой столб не только в применении физических методов в органической химии вообще, но и в структурном анализе в особенности. [c.194]

Эта теория объяснила многообразие органических веществ. А. М. Бутлеров показал, что внутренняя структура молекул познаваема, доступна для сознательного воспроизведения. Изучая химические превращения, на основе теории А. М. Бутлерова можно установить строение молекул эта теория указала химические методы исследования строения вещества. Например, для молекулы этилового спирта СгНбО с учетом валентности элементов можно предположить два варианта структуры [c.57]

Как указывалось выше, теория химического строения А. М. Бутлерова установила, что каждая органическая молекула имеет строго определенную структуру, и указала химические методы, с помош,ью которых можно установить строение молекул. Химические методы исследования структуры были разработаны также для определения строения комплексных соединений — одного из важных классов неорганических веществ (см. стр. 215—216). С помош,ью химических методов было определено строение огромного количества вещ,еств [c.123]

А. М, Бутлерова установила, что каждая органическая молекула имеет строго определенную структуру, и указала химические методы, с помощью которых можно установить строение молекул. Химические методы исследования структуры были разработаны также для определения строения комплексных соединений одного из важных классов неорганических веществ (см. стр. 224—226). С помощью химических методов было определено строение огромного количества веществ эти данные наряду с результатами изучения свойств соединений и закономерностями их изменения, обнаруженными в связи с открытием и -разработкой периодического закона, явились основой, определившей пути развития химической науки. [c.129]

К основным характеристикам молекул относят длину связей (межъядерные расстояния), валентные углы, определяемые как углы между связями, пространственное строение или конфигурацию, энергии связей, электрические и магнитные свойства. Определение всех этих характеристик стало возможным благодаря развитию физических и физико-химических методов исследования. [c.199]

В создании правильных представлений о строении и свойствах молекул химические методы исследования по-прежнему играют главную роль. На основании элементарного анализа устанавливается эмпирическая формула вещества, а детали строения простых соединений подтверждаются в ходе исследования характерных для них химических реакций. [c.41]

Все это привело к тому, что изучение особых точек в молекуле (пространственной конфигурации вокруг асим-метрически.х атомов илн двойных связей) уступило место изучению пространственного строения всей молекулы в целом. Потеряло свое исключительное значение и определение оптической активности оно стало лишь одним из многих методов исследования стереохимии вообще. Современная стереохимия обязана своим развитием широкому использованию физико-химических методов исследования. [c.86]

А. М. Кулиевым и А. М. Левшиной с соавторами с помощью химических методов исследования, жидкофазного каталитического дегидрирования и селективной изомеризации фракций нафтеновых углеводородов (240-300, 300-350, 350 20, 420-500, >500°С) установлено преобладание пятичленных структур и структур мостикового типа строения в низкокипящей части нафтеновых углеводородов, а шестичленных структур, способных к дегидрированию, — в высококипящей части [38]. Отмечена высокая цикличность (с преобладанием би- и трициклических структур) и большая степень конденсированности молекул нафтеновых углеводородов по результатам масс-спектро-метрического анализа. [c.27]

Основная причина малой эффективности физико-химических методов исследования пространственного строения ангиотензина II, как и других олигопептидов, связана с тем, что для изучения структурно-функциональной организации этих соединений недостаточно знания лишь самой выгодной по энергии конформации в случае белков, или представления о среднестатистическом конформационном состоянии молекулы в случае синтетических пептидов [28, 29]. Здесь требуется количественная оценка геометрических параметров ряда структур, их конформационных возможностей и вероятности реализации в различных условиях. Получение такой информации, как правило, находится за пределами чувствительности и интерпретационных возможностей физико-химических методов. Более того, из-за сложности соединений и недостаточной разработанности физических основ соответствующих явлений редко когда хотя бы один из методов позволяет однозначно и достаточно полно описать даже одно, доминирующее в растворе конформационное состояние пептида, используя лишь результаты собственных измерений. [c.270]

Естественно желание теоретиков - сопоставить результаты своих расчетов с опытными данными. Однако эта простая процедура в данном случае невыполнима по ряду причин принципиального и методологического характера. Существующие физико-химические методы исследования пространственного строения олигопептидов являются не прямыми, а косвенными. Поэтому данные теоретического анализа приходится сравнивать не с наблюдаемыми непосредственно фактами, а с результатами их обработки, которая из-за несовершенства соответствующих теорий вносит в трактовку фактов элемент субъективности. Возможности используемых методов в данном случае неадекватны самой постановке задачи, заключающейся в определении геометрии ряда конформаций довольно сложной молекулы и в оценке вероятности их реализации в различных условиях. Получение информации в таком объеме, а именно это требуется для последующего изучения структурно-функциональной организации природ- [c.278]

Пути распада молекулярного иона и последующие распады осколочных ионов определяются уже строением самой молекулы органического вещества, т. е. набором и последовательностью в нем атомов, групп и связей. Характер масс-спектра достаточно точно отражает строение молекулы и может служить для определения ее структуры. Распад (так называемая фрагментация) включает в себя как гомолитические, так и гетеро-литические разрывы связей, хотя чаще наблюдаются первые. Таким образом, в отличие от других физико-химических методов исследования органических веществ, масс-спектрометрический метод основан на деструкции молекулы, точнее, возбужденного положительного иона, возникающего из молекулы органического вещества под действием удара электрона. Этим самым масс-спектрометрический метод близок к классическим методам установления строения органических веществ путем деструкции молекулы, но в данном случае весь ход деструкции регистрируется сразу и для всего сложного распада нужно менее одного миллиграмма вещества. [c.589]

На основании физических и физико-химических методов исследования установлено строение целлюлозы. Молекулы целлюлозы состоят из повторяющихся молекул глюкозы, соединенных голова-хвост. Длинные тонкие молекулы целлюлозы объединены в микрофибриллы толщиной примерно от 10 до 25 нм. Молекулы целлюлозы обладают кристаллическими свойствами благодаря упорядоченному расположению молекул в отдельных участках микрофибрилл - мицелах. [c.265]

Полученные нами новые данные об электронных спектрах соединений класса фентиазина дают возможность глубже понять взаимосвязь строения и свойств этих веществ, а в сочетании с другими физико-химическими методами исследования полнее представить электронные взаимодействия в молекуле. [c.69]

Это явление, замеченное еще во времена теории радикалов, имело и имеет чрезвычайно важное значение для установления строения молекул с помощью химических методов исследования. В настоящее время, однако, известно довольно большое число реакций, при которых происходит изменение строения непосредственно не затрагиваемых участков молекул. [c.368]

Следовательно, современная физико-химическая теория строения молекул является по существу прямым развитием указанных гениальных идей Бутлерова. Большую роль в развитии теории химического строения сыграли современные физико-химические методы исследования, которые дали возможность более полно, чем это было возможно во времена Бутлерова, показать качественную специфичность и количественную меру взаимных отношений атомов (и электронов) в молекулах. [c.37]

Содержание этого параграфа рукописи было частично использовано комиссией Академии наук для доклада на Всесоюзном совещании 11—14 июля 1951 года. Этим объясняются некоторые текстуальные совпадения с указанным докладом. Результаты исследования химического строения молекул, достигнутые современными физико-химическими методами исследования, огромны. Их невозможно даже в основных чертах изложить в кратком виде. Для этого необходимо написать несколько специальных монографий. Поскольку основными вопросами настоящей работы являются некоторые специальные вопросы теории химического строения, достижения, полученные экспериментальными физико-химическими методами, освещены нами лишь очень кратко. [c.49]

В настоящее время создана целая отрасль науки — квантовая химия, занимающаяся приложением вантово-механических методов к химическим проблемам. Однако было бы принципиально ошибочным думать, что все вопросы строения и реакционной способности органических соединений могут быть сведены к задачам квантовой механики. Квантовал механика изучает законы движения электронов и ядер, т. е. законы низшей формы движения, сравнительно с той, которую изучает химия (движение атомов и молекул), а высшая форма движения никогда не может быть сведена к низшей. Даже для весьма простых молекул такие вопросы, как реакционная способность веществ, механизм и кинетика их превращений, не могут быть изучены только методами квантовой механики. Основой изучения химической формы движения матери являются химические методы исследования, и ведущая роль в развитии химии принадлежит теории химического строения. [c.99]

Если изучение атомных спектров дало ряд ценнейших сведений для создания теории атома, то изучение молекулярных спектров играет очень важную роль при исследовании строения молекул. При помощи спектроскопических исследований можно найти межатомные расстояния в молекулах, собственные частоты колебаний ядер и др. Эти данные вместе с дипольными моментами, а также с данными рентгенографического и электронографического анализа дают возможность составить надежное детальное представление о строении молекул. Спектроскопическими методами можно определить также энергию диссоциации молекул. Пользуясь молекулярным спектральным анализом, можно производить идентификацию химических соединений и измерять их концентрации. [c.751]

Квантово-химические методы исследования строения молекул показали, что из всех суш ествующих в природе сил для образования химической связи имеют значение силы взаимодействия [c.59]

Такое принижение химических методов исследования не ново и не оригинально. Более столетия назад Жерар утверждал, что строение молекул не может быть познано химическими методами. Этой ошибкой грешили также Кольбе, Кекуле и другие ученые. Однако если в то время такая ошибка могла быть хотя бы частично оправдана, то теперь, когда совершенно очевидны сила i-i действенность химических методов исследования строения молекул, подобная ошибка недопустима. [c.222]

Новейшая физика выработала точные методы анализа структуры молекулы — рентгенографию и электронографию. В сочетании с чисто химическими приемами исследования строения молекул эти методы позволяют составить чертеж молекулы, установить ее размеры и (форму. [c.277]

Химические и физические методы изучения Молекул. В создании правильных представлений о строении и свойствах молекул химические методы исследования играют главную роль. На основании элементарного анализа устанавливается эмпирическая формула вещества, а строение подтверждается в ходе исследования характерных для данного вещества химических реакций. Наряду с химическими методами исследования все большее значение приобретают физические методы. Их широкое использование обусловлено рядом преимуществ, например, физические методы, как правило, не вызывают каких-либо изменений в строении молекул изучаемых веществ, они значительно сокращают время и путь исследования. Когда же устанавливаются тонкие различия в структуре молекул (различия в характере связей, реакцрюнной способности групп и атомов, внутримолекулярные превращения и т. п.), физические методы оказываются незаменимыми и единственно возможными методами изучения. В химии используется большое количество физических методов, основанных на зависимости разнообразных физических (электрических, оптических, магнитных и др.) свойств от химической структуры молекул. Ниже в краткой форме рассматривается сущность ряда наиболее разработанных физических методов и их применение для изучения строения молекул. [c.36]

Пособие составлено а соответствии с программой по физической химии для химических специальностей химико-техвологических вузов и факультетов. В нем подробно изложены основные разделы курса физической химии квантовоиеханические основы теории хниическоЗ связи, строения атомов и молекул, спектральные методы исследования молекулярной структуры, феноменологическая в статистическая термодинамика, термодинамика растворов н фазовых равновесий, электрохимия, химическая кинетика, гомогенный н гетерогенный катализ. [c.2]

Методами молекулярной масс-спектрометрии устанавливают распределение молекул в соответствии с числом циклов, а также определяют характер связи циклов между собой (например, наличие конденсированных ядер). Для выяснения характера распределения углеводородов по степени их цикличности служит также метод термической диффузии. И, наконец, химические методы исследования, такие, как дегидрирование и изомеризация с последующим дегидрированием, помогают выяснить природу нафтеновых колец, наличие и количество углеводородов с гексамети-леновыми и пентаметиленовыми циклами, а также наличие и количество углеводородов мостикового типа строения. [c.362]

Большинство экспериментальных работ по неорганической химии требует изучения электронных и колебательных спектров, магнитной восприимчивости, спектров электронного парамагнитного, ядерного магнитного и квадрупольного резонансоа. Во многих случаях для получения данных о строении молекул и вещества используют масс-спектрометрию и дифракционные методы и т. д. Кроме того, подготовка высококвалифицированных химиков в вузах сегодня уже немыслима без активного участия в научно-исследовательской работе. В настоящее время назрела необходимость в создании учебных пособий по физико-химическим методам исследования в неорганической химии, предназначенных для студентов младших курсов. [c.3]

Химические методы исследования строения молекул широко используются и в настоящее время, однако наряду с ними применяется ряд физических методов структурного исвле-д о в а н и я, которые дают возможность изучить особенности строения молекул, не определяемые химическими способами (точные значения расстояний между атомами й углов между связями, распределение электрических зарядов в молекуле и др.). [c.123]

Основным способом установления строения полисахаридов служит расщепление полимерной молекулы на фрагменты, установление строения этих фрагментов и последующее воссоздание структуры исходного соединения. При исследовании полисахаридов обычно применяют расщепление нескольких типов во-первых, полный гидролиз всех гликозидных связей, позволяющий определить, из каких моносахаридов состоит данный полимер во-вторых, частичное расщепление, дающее низшие олигосахариды, строение которых соответствует отдельным участкам полимерной молекулы. Весьма употребительным приемом является предварительная модификация полисахаридной молекулы. Она производится либо с целью зафиксировать свободные гидроксильные группы, как в методе метилирования, либо чтобы упростить на первых этапах изучения слишком сложную полисахаридную молекулу. Примерами использования предварительной модификации может служить дезацетилирование частично ацетилированных или десульфирование сульфированных полисахаридов, превращение полиуронидов в нейтральные полисахариды с помощью восстановления карбоксильных групп уроновых кислот, получение так называемых деградированных полисахаридов путем частичной деструкции (гидролизом или периодатным окислением), удаляющей главным образом концевые моносахариды, и т. д. И только для установления молекулярного веса и макромолекулярной структуры полисахаридов с помощью физико-химических методов исследования нет необходимости прибегать к расщеплению полимерной молекулы. [c.492]

Однако в 1962 г. соединение такого строения, изомерное диазометану (К = Н), было получено и оказалось, что оно резко отличается по свойствам от того, которое принималось за диазометан (в частности, оно было несравнимо более устойчивым). Нёзависимо с помощью физико-химических методов исследования было доказано нециклическое строение диазометана. В соответствии с современными представлениями, структуры молекул диазометана и диазоуксусного эфира могут быть представлены следующим образом диазометан [c.424]

Значительным этапом в изучении строения асфальтенов явилось широкое применение в последние годы инструментальных физико-химических методов исследования, что позволило значительно углубить и расширить представления о строении нефтяных асфальтенов. Однако несмотря на довольно обширную информацию по структурно-групповому составу асфальтенов, следует, по-видимомуг- считать, что в настоящее время вопрос о типе гипотетической структуры молекулы, асфальтенов находится в стадии установления достаточно удовлетворительных принципов ее строения. [c.23]

Изучение природы активных центров, а также строения и свойств поверхностных соединений, образующихся при взаимодействии молекул с поверхностью катализатора, позволяет глубже проникнуть в механизм гетерогенного катализа и ближе подойти к решению задачи научного подбора катализаторов. Широко используемые в настоящее время кинетические методы исследования каталитических реакций не могут дать прямую информацию о промежуточных стадиях каталитического процесса. Многие детали каталитических реакций не удается выяснить также при помощи других физико-химических методов исследования, например применением изотопов. В ряде случаев эта задача может быть успешно решена применением инфракрасной спектроскопии, которая позволяет следить за превращением молекул непосредственно на поверхностж катализатора, что открывает большие возможности для изучения промежуточных стадий каталитических реакций [1, 2]. [c.253]

Спектроскопия как раздел физической химии получила широкое применение в качестве метода химического анализа и средства исследования межмолекулярных взаимодействий и строения молекул. Спектроскопические методы изучения строения расплавленных солей вёсьма перспективны, хотя и далеко не столь универсальны, как представляется их наиболее горячим сторонникам. [c.319]

В 1934 г. Инголд опубликовал обзорную статью [26], посвященную общей теорип реакционной способности органических соединений, где свел вместе положения, уже сформулированные к тому времени, а также сделал широкую попытку установить зависимость между электронным строением органических молекул п данными физических и физико-химических методов исследования диполь-ными моментами, теплотами образования и спектрами. [c.126]

Проведенное в докладе рассмотрение современного состояния учения Бутлерова—Марковникова приводит к заключению, что в развитие идей Бутлерова и Марковникова в химии была создана и успешно развивается электронная интерпретация природы взаимного влияния атомов и групп атомов в молекулах. Далее отмечается Эта интерпретация основывается на положении, что химические свойства молекулы зависят от строения ее внешней электронной оболочки. В качестве первого приближения электронную оболочку можно характеризовать распределением плотности ее заряда и ее способностью к деформации под влиянием различных факторов. Подобная характеристика электронной оболочки является приближенной, в частности потому, что при таком рассмотрении не могут быть достаточно полно учтены квантовые свойства электронов. Тем не менее применение уже этих приближенных представлений дало возможность сделать важные обобщения, объяснить многие известные закономерности, найденные на опыте, и предсггазать новые факты . Таким образом, в докладе придается большое значение распределению электронной плотности в молекзтае, так как электронная плотность в молекуле данного вещества распределена вполне определенным образом в соответствии с ее химическим строением. Вместе с тем указывается, что о характере распределения электронной плотности в молекуле монсно судить на основании изучения ее химических и физических свойств. При рассмотрении перспективы дальнейшего развития теории строения в докладе оиять-таки отмечается, что требуются более точные знания распределения электронной плотности в молекулах, от которого зависят их многие химические свойства. Наряду с химическими методами исследования электронной плотности рекомендуется усовершенствовать и развивать различные физические методы. [c.195]

То, что теория типов стала задерживать развитие органической химии, объяснялось рядом причин. Главная из них заключалась в том, что теория типов принципиально отказывалась от изучения вопроса, каким образом построены те группы атомов в молекулах органических веществ, которые раньш е назывались радикалами, а теперь — остатками. Сторонники теории типов считали невозможным решение этой задачи с помошью химических методов исследования. Если иметь в виду, что физические методы исследования в то время только зарождались, ясно, что такое положение было равнозначно полному отказу от исследования строения молекул, объяв.иению этого строения непознаваемым. [c.47]

Жерар и его последователи сомневались в возможности определения строения молекулы с помощью химических методов исследования, указывая, что в ходе химического превращения молекула претерпевает изменение и становится иной. Сторонники теории типов писали разные формулы для одного и того же вещества в зависимости от реакций, в которые оно вступает. Таким образом, возможность выяснения строения молекулы отвергалась принципиально. Утверледалось, что рациональные формулы вещества являются лишь формулами превращения, но не формулами строения, т. е. выражать расположение атомов в молекуле они не могут. [c.58]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология